ES2339033T3 - DEVICE AND CONTROL PROCEDURE OF AN ELECTRICAL ENERGY CONVERTER AND CONVERTER THAT INCLUDES A DEVICE LIKE THIS. - Google Patents
DEVICE AND CONTROL PROCEDURE OF AN ELECTRICAL ENERGY CONVERTER AND CONVERTER THAT INCLUDES A DEVICE LIKE THIS. Download PDFInfo
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Abstract
Description
Dispositivo y procedimiento de control de un convertidor de energía eléctrica y convertidor que comprende un dispositivo como éste.Device and control procedure of a electric power converter and converter comprising a device like this.
La invención se refiere a un dispositivo de control de un convertidor de energía eléctrica que comprende medios de control de la conducción de brazos de semiconductores, comprendiendo dicho convertidor de energía eléctrica:The invention relates to a device of control of an electric power converter comprising means driving control of semiconductor arms, said electric power converter comprising:
- --
- medios de redireccionamiento para recibir una tensión o corriente eléctrica de entrada y para proporcionar una tensión continua en líneas intermedias de tensión continua,media redirection to receive a voltage or electric current input and to provide continuous line voltage DC voltage intermediates,
- --
- medios de filtrado de tensión continua conectados en dichas líneas intermedias,media of continuous voltage filtering connected in said lines intermediate,
- --
- medios de conversión que tienen al menos dos brazos conectados entre dichas líneas de tensión continua y salidas para convertir dicha tensión continua e tensiones alternas de salida, ymedia of conversion that have at least two arms connected between said DC lines and outputs to convert that voltage continuous and alternating output voltages, and
- --
- una unión común de conductor de neutro o tierra o de masa entre una entrada y una salida,a common union of neutral or ground conductor or ground conductor between a entry and exit,
controlando dichos medios de control la conducción de dichos brazos de los medios de conversión y comprendiendo medios de tratamiento para proporcionar señales de modulación de señales de control de dichos brazos.controlling said control means the conduction of said arms of the conversion means and comprising treatment means to provide signals of modulation of control signals of said arms.
La invención también se refiere a un convertidor como este que comprende dicho dispositivo de control y a un procedimiento de control de un convertidor como este.The invention also relates to a converter like this one comprising said control device and a control procedure of a converter like this.
Los convertidores de energía eléctrica conocidos
se utilizan sobre todo en las alimentaciones sin interrupción y los
variadores de velocidad para motores eléctricos o asociados a
generadores de energía para el acoplamiento a una red de
distribución. Un convertidor 1 como este representado en la figura 1
comprende generalmente líneas L1 y L2 de tensión continua VDC y un
ondulador 2 formado por brazos 2A, 2B, 2C de semiconductores de
potencia conectados entre las líneas L1 y L2 para proporcionar en
la salida tensiones alternas VO a una carga 3 o a una red de
distribución eléctrica. Cuando los brazos se controlan a una
frecuencia alta sobre todo en modulación de anchura de impulso se
pueden intercalar filtros eléctricos 4 entre las salidas de los
brazos 2A, 2B, 2C y la carga 3 o la red. A menudo, un
redireccionador 5 conectado entre entradas VI con corriente alterna
y las líneas L1 y L2 proporciona la tensión continua
VDC.
Condensadores C1 y C2 conectados a las líneas L1 y L2 aseguran el
filtrado de la tensión continua VDC.The known electric power converters are used mainly in the uninterruptible power supplies and the variable speed drives for electric motors or associated to power generators for coupling to a distribution network. A converter 1 as shown in Figure 1 generally comprises VDC DC lines L1 and L2 and an inverter 2 formed by arms 2A, 2B, 2C of power semiconductors connected between lines L1 and L2 to provide alternating voltages at the output VO to a load 3 or to an electrical distribution network. When the arms are controlled at a high frequency, especially in pulse width modulation, electrical filters 4 can be inserted between the outputs of the arms 2A, 2B, 2C and the load 3 or the network. Often, a redirector 5 connected between inputs VI with alternating current and lines L1 and L2 provides the continuous voltage
VDC Capacitors C1 and C2 connected to lines L1 and L2 ensure the filtering of the continuous voltage VDC.
Cuando la carga está desequilibrada, es necesario distribuir un conductor de neutro en la salida para asegurar tensiones correctas. En la figura 2, la carga comprende un conductor de neutro LN conectado a un punto medio de los condensadores de filtrado C1 y C2. Generalmente sus condensadores tienen valores muy elevados para asegurar una buena estabilidad de la tensión incluso con corrientes de neutro muy fuertes. Un dispositivo de control 6 controla los semiconductores de los brazos para proporcionar tensiones alternas referenciadas sobre todo con respecto al conductor de neutro.When the load is unbalanced, it is it is necessary to distribute a neutral conductor at the output to ensure correct tensions. In figure 2, the load comprises a neutral conductor LN connected to a midpoint of the filter capacitors C1 and C2. Usually your capacitors they have very high values to ensure a good stability of the voltage even with very strong neutral currents. A control device 6 controls the semiconductors of the arms to provide alternate voltages referenced especially with with respect to the neutral conductor.
Para aumentar el nivel de control de la corriente y de la tensión de neutro, en particular en caso de sobremodulación del control de los brazos del ondulador 2, la linea de neutro LN puede estar conectada a un cuarto brazo 2N del ondulador 2. En la figura 3, el brazo 2N está conectado como los otros brazos entre las líneas L1 y L2 de tensión continua.To increase the level of control of the current and neutral voltage, particularly in case of overmodulation of the control of the arms of the inverter 2, the line of neutral LN can be connected to a fourth arm 2N of the inverter 2. In Figure 3, arm 2N is connected as the other arms between the lines L1 and L2 of continuous tension.
La figura 4 muestra un ejemplo de una parte de una unidad de tratamiento 7 de un circuito de control 6 para proporcionar señales de control de los brazos. En este circuito, un regulador 8 permite regular y proporcionar señales de modulación trifásicas en función de consignas reducidas Cd, Cq, Co, sobre todo por una transformación de Park o Concordia en los dominios dqo o \alpha\betao. Estas transformaciones y rotaciones conocidas están calculadas generalmente con la ayuda de matrices denominadas respectivamente de Park y de Concordia. Preferentemente, se utilizan señales MC1 para cada fase en la salida del regulador para una modulación de tipo intersectivo sobre una señal triangular portadora de alta frecuencia que permite una modulación en el ancho de impulso. En el esquema de la figura 4, el regulador 8 proporciona primeras señales MC1 de modulación trifásicas, un módulo 9 determina señales de sobremodul acción OM que se han de aplicar a las primeras señales MC1 con operadores 10, un módulo 11 aplica una tensión de referencia V2 a dichas señales MC1 por operadores 12 y un módulo 13 proporciona una señal de alta frecuencia destinada a ser modulada por señales de modulación MC2 modificadas por los operadores 10 y 12. Operadores 14 combinan las señales de modulación MC2 con señales de alta frecuencia F1 preferentemente triangulares para proporcionar señales de control CVA, CVB y CVC de los brazos de ondulador 2A, 2B, 2C al formato de modulación del ancho de impulso. Siendo los controles de los brazos preferentemente binarios en saturación-bloqueo, un circuito de acondicionamiento 16 da forma a las señales de control. Las señales de sobremodulación OM se generan por las señales de modulación MC1 y por el tipo de sobremodulación. La señal de referencia V2 es generalmente representativa de una tensión continua, por ejemplo de la mitad de la tensión VDC de las líneas L1 y L2.Figure 4 shows an example of a part of a treatment unit 7 of a control circuit 6 for provide control signals of the arms. In this circuit, a regulator 8 allows to regulate and provide modulation signals three-phase based on reduced setpoints Cd, Cq, Co, especially for a transformation of Park or Concord in the dqo domains or α? These known transformations and rotations they are usually calculated with the help of matrices called respectively from Park and Concordia. Preferably, it use MC1 signals for each phase at the regulator output to an intersective type modulation on a triangular signal high frequency carrier that allows a width modulation impulse In the scheme of Figure 4, regulator 8 provides first three-phase modulation MC1 signals, a module 9 determines OM overmodul action signals to be applied to the first MC1 signals with operators 10, a module 11 applies a reference voltage V2 to said signals MC1 by operators 12 and a module 13 provides a high frequency signal intended for be modulated by MC2 modulation signals modified by Operators 10 and 12. Operators 14 combine the modulation signals MC2 with preferably triangular F1 high frequency signals to provide control signals CVA, CVB and CVC of the arms from inverter 2A, 2B, 2C to the width modulation format of impulse. The arm controls being preferably saturation-blocking binaries, a circuit of Conditioning 16 shapes the control signals. The signs OM overmodulation are generated by MC1 modulation signals and by the type of overmodulation. The reference signal V2 is generally representative of a continuous voltage, for example of half of the VDC voltage of lines L1 and L2.
La figura 5 representa un convertidor conocido con neutro común o con neutro de paso. Este convertidor utilizado como una alimentación sin interrupción comprende una batería 17 conectada a través de un adaptador 18 a las líneas L1 y L2 de tensión continua. De manera conocida, este convertidor comprende un redireccionador 19 con tres brazos 19A, 19B y 19C unidos a entradas 20 de tensiones o de corrientes alternas y a las líneas L1 y L2 de tensión continua VDC. Un circuito de control 21 del redireccionador controla los brazos de redireccionador en función de la tensión continua VDC y de las corrientes que se han de extraer en una red conectada en la entrada 20. Los condensadores de filtrado tienen un punto común conectado a la línea LN de neutro de paso. La tensión del punto común de los condensadores es generalmente una medía tensión entre las líneas L1 y L2 cuyo valor está regulado por semiconductores de regulación de tensión T1 y T2 controlados por un circuito de control 22 de regulación. En esta figura, un ondulador del mismo tipo que el de la figura 2 está conectado en las líneas L1 y L2 y en el punto medio de los condensadores.Figure 5 represents a known converter with common neutral or with neutral step. This converter used as an uninterruptible power supply comprises a battery 17 connected through an adapter 18 to lines L1 and L2 of continuous tension In a known manner, this converter comprises a Redirector 19 with three arms 19A, 19B and 19C attached to inputs 20 of voltages or alternating currents and to lines L1 and L2 of continuous voltage VDC. A redirector control circuit 21 controls the redirector arms according to the tension continuous VDC and the currents to be extracted in a network connected at input 20. The filtering capacitors have a common point connected to the neutral line LN of passage. The tension of the common point of the capacitors is usually a measure voltage between lines L1 and L2 whose value is regulated by voltage regulation semiconductors T1 and T2 controlled by a control circuit 22 regulation. In this figure, a corrugator of the same type as the one in figure 2 is connected in the lines L1 and L2 and at the midpoint of the capacitors.
En los convertidores sin punto medio en los condensadores, sobre todo en los convertidores de las figuras 1 y 3 trifásicos o trifásicos más neutro independiente, los condensadores no necesitan ser valores muy elevados. En los convertidores del tipo del de la figura 2, cuando el neutro está unido a un punto común de los condensadores C1 y C2, el valor de los condensadores es elevado para absorber las corrientes de neutro sin perturbar demasiado la tensión continua VDC. No obstante, en convertidores con un neutro de paso LN entre entradas unidas a un redireccionador y salidas de un ondulador como el de la figura 5, el valor y el tamaño de los condensadores de filtrado C1 y C2 pueden volverse muy elevados. Los valores elevados de los condensadores se deben sobre todo al filtrado y a la absorción de las corrientes de neutro de la carga alimentada por el ondulador así como las corrientes de neutro de la fuente que alimenta el redireccionador. Valores elevados de las capacidades de los condensadores permiten en este caso asegurar una independencia entre las estructuras del ondulador y las del redireccionador. Así, fuertes corrientes de neutro por parte de los onduladores tienen pocos efectos perturbadores en el redireccionador o en las corrientes de la fuente.In converters without midpoint in capacitors, especially in the converters of figures 1 and 3 Three-phase or three-phase plus neutral independent capacitors They do not need to be very high values. In the converters of type of the one in figure 2, when the neutral is attached to a point common of capacitors C1 and C2, the value of capacitors It is high to absorb neutral currents without disturbing too much continuous voltage VDC. However, in converters with a neutral step LN between inputs linked to a redirector and outputs of an inverter like the one in figure 5, the value and the size of filter capacitors C1 and C2 can become very high. The high values of the capacitors are due all to the filtering and absorption of the neutral currents of the load fed by the inverter as well as neutral currents from the source that feeds the redirector. High values of Capacitor capabilities allow in this case to ensure an independence between the structures of the corrugator and those of the redirector Thus, strong neutral currents by the inverters have few disturbing effects on the redirector or source streams.
Los dispositivos conocidos del estado de la técnica con neutro de paso como el de la figura 5 tienen valores de capacidades de condensadores muy elevados que implican costes muy considerables cuando la potencia del convertidor es elevada. Además, en un convertidor como este, el acoplamiento de las corrientes de neutro no permite reducir la potencia en los semiconductores por una sobremodulación en los controles de los brazos del ondulador y del redireccionador cuando se desequilibran las corrientes. La falta de sobremodulación en los controles provoca una pérdida de potencia durante la conmutación de los semiconductores e impone una tensión continua más elevada y un rendimiento eléctrico del convertidor más bajo. La introducción de brazos suplementarios de neutro para el ondulador y el redireccionador con cuatro brazos no es posible con un neutro de paso, ya que los dispositivos de control conocidos no permiten controlar corrientes de neutro del ondulador y del redireccionador de manera suficientemente independiente para limitar el acoplamiento entre el redireccionador, el ondulador y las líneas de tensión continua.The known devices of the state of the step neutral technique like the one in figure 5 have values of very high capacitor capacities that involve very high costs considerable when the power of the converter is high. Also, in a converter like this, the coupling of neutral currents does not allow to reduce the power in the semiconductors due to overmodulation in the controls of the arms of the inverter and redirector when unbalanced the currents Lack of overmodulation in controls causes a loss of power during the switching of semiconductors and imposes a higher continuous voltage and a lower converter electrical performance. The introduction of supplementary neutral arms for the inverter and the Redirector with four arms is not possible with a neutral step, since the known control devices do not allow control neutral currents of the inverter and redirector independently enough to limit coupling between the redirector, the inverter and the tension lines keep going.
El documento US 20030155893 Al describe un dispositivo de control para convertidor con neutro común.US 20030155893 Al describes a control device for converter with common neutral.
La invención se refiere a un convertidor que comprende un dispositivo de control según la reivindicación 1 y un procedimiento de control según la reivindicación 13.The invention relates to a converter that comprises a control device according to claim 1 and a control method according to claim 13.
La invención tiene por objeto un dispositivo y un procedimiento de control de un convertidor de energía eléctrica y un convertidor que comprende un dispositivo como este que permite resolver los problemas de los convertidores con neutro de paso del estado de la técnica.The object of the invention is a device and a control procedure of an electric power converter and a converter comprising a device like this that allows Solve converter problems with neutral step state of the art
En un dispositivo de control según la invención dichos medios de control controlan un brazo común que comprende componentes electrónicos de potencia conectados entre dichas líneas intermedias de tensión intermedias de tensión continua y de unión común, controlando dichos medios de tratamiento dicho brazo común en función de una señal de modulación de dicho brazo común determinada con una consigna de tensión de referencia que tiene un valor representativo de una tensión entre dichas líneas intermedias.In a control device according to the invention said control means control a common arm comprising electronic power components connected between said lines intermediate voltage intermediate continuous voltage and junction common, said treatment means controlling said common arm in function of a modulation signal of said determined common arm with a reference voltage setpoint that has a value representative of a tension between said intermediate lines.
En un modo de realización preferido:In a preferred embodiment:
- los medios de control controlan brazos de los medios de conversión, brazos de los medios de redireccionamiento y el brazo común,- the control means control the arms of the conversion media, redirection media arms and the common arm,
- los medios de tratamiento que proporcionan señales de modulación para cada brazo en función de señales representativas de una consigna de tensión de referencia y- the means of treatment they provide modulation signals for each arm based on signals representative of a reference voltage setpoint and
- dichas señales de modulación que modulan señales portadoras de la misma naturaleza para cada brazo.- said modulation signals that modulate carrier signals of the same nature for each arm.
Preferentemente, las señales representativas de tensión de referencia son las mismas para la determinación de las señales de modulación de cada brazo modulado del convertidor y las señales portadoras son las mismas para la determinación de las señales de control de cada brazo del convertidor.Preferably, the signals representative of reference voltage are the same for the determination of modulation signals of each converter's modulated arm and the carrier signals are the same for the determination of control signals of each converter arm.
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Ventajosamente, los medios de tratamiento comprenden medios de determinación de una componente general de control para el tratamiento de una sobremodulación, estando determinada dicha componente general de control en función de primeras señales de modulación de los brazos de los medios de conversión y una señal representativa de la componente general de control se utiliza para tratar señales de modulación de los brazos de los medios de conversión y una señal de modulación del brazo común.Advantageously, the means of treatment comprise means for determining a general component of control for the treatment of an overmodulation, being determined said general control component based on first modulation signals of the arms of the means of conversion and a signal representative of the general component of control is used to treat modulation signals of the arms of the conversion means and an arm modulation signal common.
Ventajosamente, los medios de tratamiento utilizan una señal representativa de la componente general de control para tratar señales de modulación de los brazos de los medios de redireccionamiento.Advantageously, the means of treatment use a signal representative of the general component of control to treat modulation signals of the arms of the means of redirection.
En un modo de realización particular, los medios de tratamiento comprenden medios de corrección para corregir dicha componente general de control en función de señales representativas de saturación de primeras señales de modulación de los medios de redireccionamiento.In a particular embodiment, the means of treatment include correction means to correct said general control component based on representative signals saturation of first modulation signals of the media of redirect
Ventajosamente, los medios de corrección comprenden medios de previsión de valores de saturación y medios de reducción de una señal representativa de la componente general de control en función de dichos valores de saturación.Advantageously, the correction means comprise means for forecasting saturation values and means for reduction of a signal representative of the general component of control based on said saturation values.
Un convertidor de energía eléctrica según un modo de realización de la invención comprende:An electric power converter according to a embodiment of the invention comprises:
- medios de redireccionamiento para recibir una tensión o una corriente eléctrica en entradas y para proporcionar una tensión continua en líneas intermedias de tensión continua,- redirection means to receive a voltage or an electric current in inputs and to provide a continuous voltage in intermediate lines of continuous voltage,
- medios de filtrado de tensión continua conectados en las líneas intermedias,- DC voltage filtering media connected in the intermediate lines,
- medios de conversión que tienen al menos dos brazos, conectados entre dichas líneas de tensión continua y salidas, para convertir dicha tensión continua en tensiones alternas de salida,- conversion media that have at least two arms, connected between said DC lines and outputs, to convert said continuous voltage into alternating voltages output,
- una unión común de conductor de neutro, de masa o de tierra entre una entrada y una salida, medios de control para controlar la conducción de los brazos de dichos medios de conversión y que comprende medios de tratamiento para proporcionar señales de modulación de señales de control de dichos brazos y- a common neutral conductor junction, of ground or ground between an entrance and an exit, control means to control the conduction of the arms of said means of conversion and comprising treatment means to provide modulation signals of control signals of said arms and
- un brazo común que comprende componentes electrónicos de potencia conectados entre dichas líneas intermedias de tensión continua y la unión común y un dispositivo de control tal y como se ha definido anteriormente para controlar dicho brazo común en función de una señal de modulación de dicho brazo común determinado con una consigna de tensión de referencia.- a common arm comprising components power electronics connected between said intermediate lines DC voltage and common joint and such a control device and as defined above to control said arm common depending on a modulation signal of said common arm determined with a reference voltage setpoint.
Ventajosamente, dichos medios de tratamiento proporcionan señales de modulación de los brazos de los medios de conversión representativos de tensiones diferentes de las tensiones correspondientes de las tensiones de entrada de los medios de redireccionamiento.Advantageously, said means of treatment provide modulation signals of the arms of the means of representative conversion of tensions other than tensions corresponding input voltages of the means of redirect
Ventajosamente, dichos medios de tratamiento proporcionan señales de modulación de los brazos de los medios de conversión que tienen una frecuencia fundamental de frecuencia diferente de la frecuencia fundamental de la tensión de entrada de los medios de redireccionamiento.Advantageously, said means of treatment provide modulation signals of the arms of the means of conversion that have a fundamental frequency of frequency different from the fundamental frequency of the input voltage of the means of redirection.
Ventajosamente, dichos medios de tratamiento proporcionan señales de modulación de los brazos de los medios de conversión que tienen fases diferentes de las fases de la tensión de entrada de los medios de redireccionamiento.Advantageously, said means of treatment provide modulation signals of the arms of the means of conversion that have different phases of the voltage phases of Redirect media input.
Ventajosamente, dichos medios de control del dispositivo de control controlan la conducción de los brazos de dichos medios de conversión y de los brazos de medios de redireccionamiento de manera reversible, salidas hacia una carga que se convierten en entradas de energía, convirtiéndose los medios de conversión en medios de redireccionamiento y convirtiéndose las entradas en salidas para proporcionar energía eléctrica con corriente alterna.Advantageously, said control means of the control device control the driving of the arms of said conversion means and of the media arms of reversibly redirected, outputs to a load that become energy inputs, becoming the means conversion into redirection media and becoming the inputs at outputs to provide electrical power with alternating current.
Un procedimiento de control según la invención de un convertidor de energía eléctrica que comprende:A control procedure according to the invention of an electric power converter comprising:
- medios de redireccionamiento para recibir una tensión o una corriente eléctrica de entrada y para proporcionar una tensión continua en las líneas intermedias de tensión continua,- redirection means to receive a voltage or an electrical input current and to provide a continuous tension in the intermediate tension lines keep going,
- medios de filtrado de tensión continua conectados en las líneas intermedias,- DC voltage filtering media connected in the intermediate lines,
- medios de conversión que tienen al menos dos brazos conectados entre dichas líneas de tensión continua y salidas para convertir dicha tensión continua en tensiones alternas de salida,- conversion media that have at least two arms connected between said DC lines and outputs to convert said continuous voltage into alternating voltages of exit,
- una unión común de conductor de neutro, de masa o de tierra entre una entrada y una salida,- a common neutral conductor junction, of ground or ground between an entrance and an exit,
- un brazo común que comprende componentes electrónicos de potencia conectados entre dichas líneas intermedias de tensión continua y la unión común y- a common arm comprising components power electronics connected between said intermediate lines of continuous tension and common bonding and
- medios de control que controlan la conducción de los brazos de dichos medios de conversión y que comprenden medios de tratamiento para proporcionar señales de modulación de señales de control de dichos brazos,- control means that control driving of the arms of said conversion means and comprising treatment means to provide modulation signals of control signals of said arms,
comprende una primera etapa de determinación de primeras señales de modulación para el control de brazos de los medios de conversión y una primera etapa de aplicación para aplicar una consigna de tensión de referencia a una señal de modulación del brazo común y a señales de modulación para el control de brazos de los medios de conversión.it comprises a first stage of determining first modulation signals to control the arms of the conversion means and a first stage of application to apply a reference voltage setpoint to a modulation signal of the common arm and modulation signals for the control of arms of The means of conversion.
\global\parskip1.000000\baselineskip\ global \ parskip1.000000 \ baselineskip
Preferentemente, el procedimiento comprende una segunda etapa de determinación de un valor de componente general de control y una segunda etapa de aplicación para aplicar dicha componente general de control a dichas señales de modulación.Preferably, the method comprises a second stage of determining a general component value of control and a second stage of application to apply said general control component to said modulation signals.
Preferentemente, el procedimiento comprende una tercera etapa de aplicación para aplicar a señales de modulación para el control de brazos de los medios de redireccionamiento una consigna de tensión de referencia y del valor de la componente general de control.Preferably, the method comprises a third stage of application to apply to modulation signals for the control of redirection means arms a reference voltage reference and component value general control
Ventajosamente, el procedimiento comprende una etapa de detección de saturación de señales de modulación de control de brazos de los medios de redireccionamiento y una etapa de corrección del valor de la componente general de control en función de la detección de saturación de señales de modulación de brazos de los medios de redireccionamiento.Advantageously, the method comprises a saturation detection stage of modulation signals arm control of redirection media and a stage of correction of the value of the general control component depending on of the saturation detection of arm modulation signals of the means of redirection.
Otras ventajas y características se desprenderán más claramente de la descripción que viene a continuación de modos particulares de realización de la invención dados a título de ejemplos no limitativos y representados en los dibujos anejos, en los que:Other advantages and features will come off more clearly from the description that follows modes Particular embodiments of the invention given as non-limiting examples and represented in the attached drawings, in those who:
las figuras 1 a 3 representan esquemas de convertidores con onduladores de tipos conocidos;Figures 1 to 3 represent schematics of inverters with inverters of known types;
la figura 4 representa un esquema de bloque de un dispositivo de control de tipo conocido;Figure 4 represents a block diagram of a control device of known type;
la figura 5 representa un esquema de un convertidor con neutro de paso de tipo conocido;Figure 5 represents a scheme of a converter with step neutral of known type;
la figura 6 representa un esquema de un convertidor según un modo de realización de la invención;Figure 6 represents a scheme of a converter according to an embodiment of the invention;
las figuras 7 a 9 representan esquemas de bloque de variantes de una unidad de tratamiento de dispositivos de control según modo de realización de la invención;Figures 7 to 9 represent block diagrams of variants of a device treatment unit of control according to the embodiment of the invention;
la figura 10 representa un esquema de bloque de un módulo de corrección de una componente general de control para un dispositivo de control según un modo de realización de la invención;Figure 10 represents a block diagram of a correction module of a general control component for a control device according to an embodiment of the invention;
la figura 11 representa un organigrama según un ejemplo de un procedimiento según la invención;Figure 11 represents an organization chart according to a example of a process according to the invention;
la figura 12 ilustra un tipo de señal de sobremodulación aplicable a una componente general de control;Figure 12 illustrates a type of signal from overmodulation applicable to a general control component;
las figuras 13A a 13C representan señales de modulación que comprenden una componente general de control en un dispositivo de control según un modo de realización de la invención;Figures 13A to 13C represent signals of modulation comprising a general control component in a control device according to an embodiment of the invention;
la figura 14 representa señales de saturación del control de brazos de un redireccionador; yFigure 14 represents saturation signals of the control of arms of a redirector; Y
las figuras 15A a 15C, 16A a 16C y 17A a 17C ilustran ejemplos de señales que muestran la corrección de la componente general de control.Figures 15A to 15C, 16A to 16C and 17A to 17C illustrate examples of signals that show the correctness of the general control component.
El convertidor de energía eléctrica representado en la figura 6 comprende:The power converter represented in figure 6 it includes:
- un redireccionador 19 para recibir una tensión VI o una corriente eléctrica en entradas 20 y para proporcionar una tensión continua VDC en líneas intermedias L1 y L2 de tensión continua,- a redirector 19 to receive a voltage VI or an electric current at inputs 20 and to provide a DC voltage VDC on intermediate lines L1 and L2 voltage keep going,
- condensadores de filtrado C1 y C2 de tensión continua conectados en las líneas intermedias,- C1 and C2 voltage filtering capacitors continue connected in the intermediate lines,
- medios de conversión tal y como un ondulador 2 que tienen al menos dos brazos 2A, 2B y 2C conectados entre dichas lineas L1 y L2 de tensión continua y salidas 30 para convertir dicha tensión continua en tensiones alternas VO de salida,- conversion means such as an inverter 2 which have at least two arms 2A, 2B and 2C connected between said L1 and L2 DC lines and outputs 30 to convert said DC voltage at alternating output voltages VO,
- una unión común LN de conductor de neutro N o de referencia y- a common union LN of neutral conductor N or of reference and
- un dispositivo de control 31 que controla la conducción de los brazos 2A, 2B, 2C de dichos medios de conversión 2 y que comprenden un circuito de tratamiento 7 para proporcionar señales de modulación MC2 de señales CVA, CVB, CVC de control de dichos brazos.- a control device 31 that controls the conduction of the arms 2A, 2B, 2C of said conversion means 2 and comprising a treatment circuit 7 to provide MC2 modulation signals of CVA, CVB, CVC control signals said arms.
En este convertidor de energía eléctrica según un modo de realización de la invención, el convertidor comprende un brazo común 32 que comprende componentes electrónicos 32A y 32B de potencia conectados entre dichas líneas intermedias L1 y L2 de tensión continua VDC y la unión común LN de neutro. El brazo común suplementario 32 permite controlar las corrientes de neutro permitiendo un nivel de control suplementario con el fin de disminuir el tamaño de los condensadores. Ventajosamente, las corrientes de neutro que pasan por este brazo suplementario permiten también poder introducir una sobremodulación controlada y reducir la tensión de la linea de tensión continua para reducir pérdidas por conmutación. El dispositivo de control 31 controla dicho brazo común 32 en función de una señal de modulación MCom de dicho brazo común determinada con una consigna de tensión de referencia V2. La señal de modulación MCom del brazo común modula una señal portadora F1 que está preferentemente cerca o se parece a una señal F1 portadora utilizada para el control de los brazos del ondulador y de los brazos del redireccionador.In this electric power converter according to one embodiment of the invention, the converter comprises a common arm 32 comprising electronic components 32A and 32B of power connected between said intermediate lines L1 and L2 of DC continuous voltage and the common neutral LN junction. Common arm supplementary 32 allows to control the neutral currents allowing a level of supplementary control in order to Decrease the size of the capacitors. Advantageously, the neutral currents that pass through this supplementary arm also allow to introduce a controlled overmodulation and reduce the voltage of the continuous voltage line to reduce switching losses. The control device 31 controls said common arm 32 as a function of a modulation signal MCom of said common arm determined with a voltage setpoint of reference V2. The MCom modulation signal of the common arm modulates a carrier signal F1 that is preferably close or resembles a carrier signal F1 used to control the arms of the inverter and redirector arms.
La consigna de tensión de referencia V2 para señales de modulación del brazo común está preferentemente cerca o se parece a consignas de tensión de referencia V2para señales de modulación de los brazos del ondulador 2 y de los brazos del ondulador 19.The reference voltage setpoint V2 for modulation signals of the common arm is preferably near or resembles reference voltage setpoints V2 for signals from modulation of the arms of the inverter 2 and the arms of the corrugator 19.
Así, el control del brazo común, el control de los brazos del ondulador y el control de los brazos del redireccionador tiene las mismas bases de señal portadora F1 y de consigna de tensión de referencia V2. Con unas bases como estas, las señales de modulación representativas de las tensiones de entrada de redireccionador y de salida del ondulador pueden ser independientes, ya que las corrientes de neutro que pueden circular por el brazo común están sincronizadas por la señal portadora F1. En este caso, incluso con un neutro de paso, las características de las tensiones y corrientes de la red de entrada pueden ser diferentes de las características de las tensiones de salida del ondulador. Por ejemplo, la tensión de salida VO del ondulador puede tener un valor de tensión diferente de la tensión VI de la red de entrada, pero también una fase diferente o una frecuencia diferente.Thus, the control of the common arm, the control of the arms of the inverter and the control of the arms of the redirector has the same F1 carrier signal bases and of reference voltage setpoint V2. With bases like these, the modulation signals representative of the voltages of redirector input and inverter output can be independent, since neutral currents that can circulate by the common arm they are synchronized by the carrier signal F1. In this case, even with a neutral step, the characteristics of the voltages and currents of the input network can be different from the characteristics of the output voltages of the undulating For example, the output voltage VO of the inverter can have a voltage value different from the voltage VI of the grid of input, but also a different phase or frequency different.
En un modo de realización particular, este convertidor con neutro de paso puede funcionar también de manera reversible. En este caso, el dispositivo de control controla la conducción de los brazos del ondulador y de los brazos del redireccionador de manera reversible. Salidas hacía una carga se convierten entonces en entradas de energía, el ondulador se convierte en un redireccionador y las entradas se convierten en salidas para proporcionar energía eléctrica con corriente alterna.In a particular embodiment, this converter with neutral step can also work so reversible. In this case, the control device controls the driving the arms of the inverter and the arms of the redirector reversibly. Departures to a load are they then become energy inputs, the inverter will becomes a redirector and the entries become outputs to provide electric power with current alternate
La figura 7 representa un esquema de bloque de una unidad de tratamiento 7 de un circuito de control 31 de un dispositivo de control según un modo de realización de la invención. El dispositivo de control está destinado sobre todo a controlar la conducción de brazos de semiconductores de un convertidor de energía eléctrica según la figura 6.Figure 7 represents a block diagram of a treatment unit 7 of a control circuit 31 of a control device according to an embodiment of the invention. The control device is primarily intended to control the driving semiconductor arms of an energy converter electrical according to figure 6.
El circuito de control controla la conducción de los brazos 2A, 2B, 2B del ondulador y comprende una unidad de tratamiento 7 para proporcionar señales de modulación MC2A, MC2B y MC2C de señales de control CVA, CVB, CVC de dichos brazos.The control circuit controls the conduction of the arms 2A, 2B, 2B of the inverter and comprises a unit of 7 treatment to provide modulation signals MC2A, MC2B and MC2C of control signals CVA, CVB, CVC of said arms.
Según un modo de realización de la invención, el circuito de control controla un brazo común 32 que comprende componentes electrónicos de potencia 32A y 32B conectados en serie entre dichas lineas intermedias L1 y L2 de tensión continua VDC y conectados a la unión común de neutro LN por su punto medio común. La unidad de tratamiento modula dicho brazo común en función de una señal de modulación MCom determinada con una consigna de tensión de referencia V2. La señal de modulación MCom del brazo común se combina en un operador 33 para modular una señal portadora de F1.According to an embodiment of the invention, the control circuit controls a common arm 32 comprising 32A and 32B power electronic components connected in series between said intermediate lines L1 and L2 of direct voltage VDC and connected to the common joint of neutral LN by its common midpoint. The treatment unit modulates said common arm based on a MCom modulation signal determined with a voltage setpoint of reference V2. The MCom modulation signal of the common arm is combines in an operator 33 to modulate a carrier signal of F1
En el esquema de la figura 7, un regulador 8 proporciona primeras señales MC1A, MC1B y MC1C trifásicas de modulación del ondulador 2 y un segundo regulador 34 proporciona primeras señales MR1A, MR1B, MR1C trifásicas de modulación del redireccionador 19. Las primeras señales de modulación del ondulador se combinan en operadores 12 con una consigna de tensión de referencia V2 para proporcionar segundas señales de modulación del ondulador modificadas respectivamente MC2A, MC2B, MC2C. Las primeras señales de modulación del redireccionador se combinan en operadores 35 con una consigna de tensión de referencia V2 para proporcionar segundas señales de modulación modificadas respectivamente MR2A, MR2B, MR2C del redireccionador. Las señales de modulación modificadas MR1A, MR1B, MR1C y MC2A, MC2B, MC2C se combinan en operadores respectivamente 14 y 36 para modular señales portadoras F1. Para la modulación de los brazos del ondulador, del redireccionador y del brazo común la consigna V2 aplicada a los operadores 12, 35, 33 tiene la misma naturaleza y la portadora F1 aplicada a los operadores 14, 36 y 33 tiene la misma naturaleza. Ventajosamente, una misma tensión V2 se aplica a los operadores 12, 35 y 33 y/o una misma señal portadora F1 se aplica a los operadores 14, 36 y 33. Señales CVA, CVB, CVC moduladas se destinan al control de los brazos del ondulador, señales CRA, CRB, CRC moduladas se destinan al control de los brazos del redireccionador y una señal Ccom se destina al control del brazo común. La modulación de las señales es preferentemente modulación del ancho de impulso modulado por ejemplo en los operadores 14, 36 y 33 según un método denominado intersectivo.In the scheme of Figure 7, a regulator 8 provides first three-phase MC1A, MC1B and MC1C signals from modulation of the inverter 2 and a second regulator 34 provides first three-phase MR1A, MR1B, MR1C signals modulating the redirector 19. The first modulator signals of the inverter they are combined in operators 12 with a voltage setpoint of reference V2 to provide second modulation signals of the respectively inverter MC2A, MC2B, MC2C. The first redirector modulation signals are combined in operators 35 with a reference voltage setpoint V2 for provide second modified modulation signals respectively MR2A, MR2B, MR2C of the redirector. The signs of Modified modulation MR1A, MR1B, MR1C and MC2A, MC2B, MC2C se combine operators respectively 14 and 36 to modulate signals F1 carriers. For modulation of the arms of the inverter, the redirector and common arm the setpoint V2 applied to the operators 12, 35, 33 have the same nature and the F1 carrier applied to operators 14, 36 and 33 has the same nature. Advantageously, the same voltage V2 is applied to operators 12, 35 and 33 and / or the same F1 carrier signal applies to operators 14, 36 and 33. Modulated CVA, CVB, CVC signals are used for control of the inverter arms, CRA, CRB, CRC modulated signals are destined to control the redirector arms and a signal Ccom is used to control the common arm. The modulation of signals is preferably modulation of the pulse width modulated for example in operators 14, 36 and 33 according to a method called intersective.
La figura 8 representa un esquema de bloque de un circuito de control 31 de un dispositivo de control con una función de sobremodulación. En este esquema un módulo 9 recibe las primeras señales de modulación del ondulador MC1A, MC1B, MC1C proporcionados por el regulador y determina una componente general de control OM que comprende señales de sobremodulación y de control del brazo común 32. Este componente OM se combina con las primeras señales de modulación del ondulador MC1A, MC1B, MC1C en operadores 10 y se combina con la señal de consigna de tensión de referencia V2 en un operador 37 para proporcionar una señal de modulación MCom del brazo común.Figure 8 represents a block diagram of a control circuit 31 of a control device with a overmodulation function. In this scheme a module 9 receives the first modulation signals of the MC1A, MC1B, MC1C inverter provided by the regulator and determines a general component OM control comprising overmodulation and control signals of the common arm 32. This OM component is combined with the first modulator signals of the MC1A, MC1B, MC1C inverter in operators 10 and is combined with the reference voltage setpoint signal V2 on an operator 37 to provide an MCom modulation signal of the common arm.
Para evitar perturbaciones de las corrientes de neutro, una señal representativa de la componente general de control también se aplica para el tratamiento de las señales de modulación del redireccionador. Pero, ya que las tensiones, las frecuencias y las fases pueden ser diferentes entre la entrada y la salida del convertidor y que la tensión de la tensión continua intermedia debe permanecer limitada para no aumentar la potencia disipada, existe un riesgo de saturación de las señales de control de los brazos. Así, el dispositivo de control de la figura 9 comprende un módulo 38 de detección de saturación. El módulo 38 recibe las primeras señales de modulación MR1A, MR1B, MR1C de los brazos del redireccionador y una primera señal de componente general de control OM0. El módulo 38 detecta el riesgo de una saturación y corrige la señal de componente general de control OM0 en función de una superación de un valor límite de saturación. En la salida del módulo 38, una nueva señal de componente general OM1 corregida se combina con las primeras señales de modulación de los brazos del ondulador en operadores 10, con las primeras de modulación MR1A, MR1B, MR1C de los brazos de redireccionador en operadores 39 y con la señal de tensión de referencia V2 en un operador 37 para el control del brazo común. Preferentemente, las señales de modulación de los brazos del ondulador se combinan también en operadores 12 con la señal V2 de tensión de referencia y en operadores 14 con una señal portadora F1 y las señales de modulación de los brazos del redireccionamiento también se combinan en operadores 35 con la señal de tensión de referencia V2 y en operadores 36 con una señal portadora F1. El operador 37 proporciona una señal MCom de modulación del brazo común que resulta de la componente general de control corregida OM1 y de la señal de tensión de referencia V2. La señal MCom se combina con la señal portadora en el operador F1.To avoid disturbances of the currents of neutral, a signal representative of the general component of control is also applied for the treatment of the signals of redirector modulation. But, since the tensions, the frequencies and phases may be different between the input and the converter output and that the voltage of the voltage continues intermediate must remain limited so as not to increase power dissipated, there is a risk of saturation of control signals of the arms Thus, the control device of Figure 9 it comprises a saturation detection module 38. Module 38 receives the first modulation signals MR1A, MR1B, MR1C of the redirector arms and a first general component signal OM0 control. Module 38 detects the risk of saturation and corrects the general control component signal OM0 based on exceeding a saturation limit value. At the exit of module 38, a new corrected OM1 general component signal is combines with the first modulation signals of the arms of the inverter in operators 10, with the first MR1A modulation, MR1B, MR1C of the redirector arms in operators 39 and with the reference voltage signal V2 in an operator 37 for the common arm control. Preferably, the modulation signals of the inverter arms are also combined in operators 12 with the reference voltage signal V2 and on operators 14 with a F1 carrier signal and modulation signals of the arms of the redirection are also combined in operators 35 with the signal reference voltage V2 and on operators 36 with a signal F1 carrier. Operator 37 provides an MCom signal of modulation of the common arm that results from the general component of corrected control OM1 and reference voltage signal V2. The MCom signal is combined with the carrier signal in the F1 operator.
La figura 10 representa un ejemplo de esquema de bloque de un módulo 38 de corrección de una componente general de control. Dicha componente general de control se corrige en función de señales representativas de saturación de las señales de modulación de los medios de redireccionamiento. El módulo 38 comprende módulos 41, 42, 43 de determinación del valor de saturación respectivamente SA, SB, SC para cada señal de modulación de los brazos de redireccionamiento. Los módulos 41, 42, 43 reciben en la entrada las primeras señales de modulación respectivamente MR1A, MR1B, MR1C del redireccionador y la primera señal de la componente general de control OM0 y proporcionan en la salida señales de valor de saturación respectivamente SA, SB, SC. Sí se detecta un riesgo de saturación, la primera señal de componente general de control y las señales de valor de superación de saturación SA, SB, SC se combinan en un operador 44 para corregir la primera señal de componente general de control y para proporcionar una nueva señal o un nuevo valor OM1 de una componente general de control. Por ejemplo, los módulos 41, 42 y 43 determinan o prevén valores de saturación SA, SB, SC y el operador 44 reduce una señal representativa de la componente general de control OM1 en función de dichos valores de saturación.Figure 10 represents an example scheme of block of a correction module 38 of a general component of control. Said general control component is corrected based on of signals representative of saturation of the signals of modulation of redirection media. Module 38 comprises modules 41, 42, 43 for determining the value of saturation respectively SA, SB, SC for each modulation signal of the redirection arms. Modules 41, 42, 43 receive at the input the first modulation signals respectively MR1A, MR1B, MR1C of the redirector and the first signal of the OM0 general control component and provide on the output saturation value signals respectively SA, SB, SC. Whether detects a saturation risk, the first component signal General control and overcoming value signals saturation SA, SB, SC are combined in an operator 44 to correct the first signal of general control component and for provide a new signal or a new OM1 value of a component general control For example, modules 41, 42 and 43 determine or provide saturation values SA, SB, SC and operator 44 reduce a representative signal of the general control component OM1 in function of said saturation values.
En un dispositivo según un modo de realización de la invención, la componente general de control, la señal portadora y/o la señal de tensión de referencia son comunes al conjunto del tratamiento de los brazos del ondulador, del redireccionamiento y del brazo común.In a device according to an embodiment of the invention, the general control component, the signal carrier and / or the reference voltage signal are common to the treatment set of the inverter arms, redirection and common arm.
No obstante, la unidad de tratamiento puede proporcionar señales de modulación de los brazos del ondulador que tienen tensiones diferentes de las tensiones correspondientes de las tensiones de entrada del redireccionador y/o señales de modulación de los brazos del ondulador que tienen una frecuencia fundamental de frecuencia diferente de la frecuencia fundamental de la tensión de entrada del redireccionador y/o de las señales de modulación de los brazos del ondulador que tienen fases diferentes de las fases de la tensión de entrada del redireccionador.However, the treatment unit may provide modulation signals of the inverter arms that they have tensions different from the corresponding tensions of the Redirector input voltages and / or modulation signals of the inverter arms that have a fundamental frequency of frequency different from the fundamental frequency of the voltage of Redirector input and / or modulation signals of the inverter arms that have different phases of the phases of the redirector input voltage.
La figura 11 representa un ejemplo de organigrama de un procedimiento de control de un convertidor de energía eléctrica según la invención. El procedimiento comprende una primera etapa de determinación 60 de señales de modulación MC1A, MC1B, MC1C para el control de brazos del ondulador. Después, una segunda etapa de determinación 61 determina un valor de componente general de control OM0 en función de las primeras señales de modulación del ondulador y eventualmente del tipo de sobremodulación elegido. En una etapa 62, se aplica un valor representativo de dicha componente general de control a dichas señales de modulación del ondulador y del brazo común. Una etapa 63 permite aplicar a las señales de modulación MC1A, MC1B, MC1C de los brazos del ondulador y a una señal de modulación MCom del brazo común una consigna de tensión de referencia V2. Una tercera etapa de determinación 64 determina señales de modulación para el control de brazos del redireccionador en función de una consigna de tensión de referencia V2 y de un valor de componente general de control OM.Figure 11 represents an example of Organization chart of a control procedure of a converter electrical energy according to the invention. The procedure includes a first step of determining 60 modulation signals MC1A, MC1B, MC1C for control of the inverter arms. After, a second determination stage 61 determines a value of general control component OM0 based on the first signals of modulation of the inverter and eventually of the type of overmodulation chosen. In a step 62, a value is applied representative of said general control component to said modulation signals of the inverter and the common arm. A stage 63 allows to apply to modulation signals MC1A, MC1B, MC1C of the inverter arms and an MCom arm modulation signal common a reference voltage setpoint V2. A third stage of determination 64 determines modulation signals for the control of redirector arms based on a voltage setpoint of reference V2 and a general control component value OM.
En este organigrama, una fase de gestión de saturación 65 comprende etapas de corrección de la componente general de control en caso de riesgos de saturación del control de los brazos del redireccionador. En esta fase, una etapa de detección 66 detecta un riesgo de saturación de señales de modulación de control de brazos del redireccionador, una etapa 67 determina un valor de superación de saturación Vsat evaluando dicha superación de un primer valor de la componente general de control OM0 con un valor límite de saturación Vmáx. Después, una etapa de corrección 68 corrige el valor de componente general de control OM en función de la detección de saturación Vsat de señales de modulación de brazos del redireccionador. Si no se detectan saturaciones, la componente general de control OM no se corrige y una etapa 69 aplica la primera de la componente general de control OM0 a la componente OM.In this organization chart, a management phase of saturation 65 comprises component correction steps general control in case of saturation risks of the control of The arms of the redirector. In this phase, a stage of detection 66 detects a risk of signal saturation of control arm modulation of the redirector, a stage 67 determines a Vsat saturation override value by evaluating said exceeding a first value of the general control component OM0 with a saturation limit value Vmax. Then a stage of correction 68 corrects the general control component OM value depending on the Vsat saturation detection of signals from Arm modulation of the redirector. If they are not detected saturations, the general OM control component is not corrected and a step 69 applies the first of the general control component OM0 to the OM component.
La figura 12 representa un tipo de señales de modulación de brazos de ondulador y de sobremodulación aplicables a una componente general de control. Las señales MCA, MCB, MCC son señales trifásicas que comprenden una sobremodulación 70 plana en la cresta de la sinusoide. La señal de la componente general de control OM se determina en función de las señales de modulación MCA, MCB, MCC. En este caso, esta componente general OM compensa la sobremodulación para restituir una forma sinusoidal por una modulación de bajo nivel en los otros brazos.Figure 12 represents a type of signals of modulation of inverter and overmodulation arms applicable to A general control component. The signals MCA, MCB, MCC are three-phase signals comprising a flat overmodulation 70 in the crest of the sinusoid. The signal of the general component of OM control is determined based on modulation signals MCA, MCB, MCC. In this case, this general OM component compensates for overmodulation to restore a sinusoidal form by a Low level modulation in the other arms.
La figura 13A muestra señales de modulación MC2A, MC2B, MC2C para modular el control de brazos de un ondulador. La figura 13B muestra señales de componente general de control OM generadas en función de las señales de modulación del ondulador que son prioritarias. La figura 13C representa señales de modulación MR2A, MR2B, MR2C de brazos de un redireccionador que comprende también una sobremodulación pero cuyas formas de las tensiones no están sincronizadas con las del ondulador. En las señales de modulación del redireccionador no prioritario y sin entrar en la constitución de la componente general de control pueden aparecer saturaciones 71.Figure 13A shows modulation signals MC2A, MC2B, MC2C to modulate the control of arms of an inverter. Figure 13B shows general control component signals OM generated based on the modulator signals of the inverter that They are priority. Figure 13C represents modulation signals MR2A, MR2B, MR2C of arms of a redirector comprising also an overmodulation but whose forms of tensions do not are synchronized with those of the inverter. In the signs of modulation of the non-priority redirector and without entering the constitution of the general control component may appear saturations 71.
La figura 14 representa señales que muestran un ejemplo de saturación del control de brazos de un redireccionador. Las señales de modulación MR2A, MR2B y MR2C son representativas también de las señales de entrada de tensión del redireccionador. Cuando las señales de modulación sobrepasan un valor límite de saturación Vmáx un riesgo de saturación 71 es posible. La tensión Vmáx también es representativa o depende de la tensión de las líneas de tensión continua VDC o de la tensión de referencia V2. Se pueden definir valores de saturación por la diferencia entre el valor límite Vmáx y los valores de las primeras señales de modulación M1lA, MRlB, MR1C de los brazos del redireccionador.Figure 14 represents signals showing a saturation example of the redirector's arm control. MR2A, MR2B and MR2C modulation signals are representative also of the voltage input signals of the redirector. When the modulation signals exceed a limit value of saturation Vmax a risk of saturation 71 is possible. The tension Vmax is also representative or depends on the tension of the lines of direct voltage VDC or of the reference voltage V2. Can be define saturation values by the difference between the value Vmax limit and the values of the first modulation signals M1lA, MRlB, MR1C of the redirector arms.
Para reducir o eliminar este riesgo de saturación, la componente general de control puede corregirse ventajosamente sobre todo en función de los valores de saturación. La figura 15A muestra una primera componente general de control de OM0 determinada en función de primeras señales de modulación MC1A, MC1B, MC1C de un ondulador. La figura 15B muestra un ejemplo de señales de valores de saturación Vsat determinadas en función de la primera componente general de control OM0 y de las primeras señales de modulación MR1A, MR1B y MR1C de brazos de redireccionador. La figura 15C muestra una segunda señal de control general OM1 corregida en función de las señales de valores de saturación.To reduce or eliminate this risk of saturation, the general control component can be corrected advantageously especially in terms of saturation values. Figure 15A shows a first general control component of OM0 determined based on first MC1A modulation signals, MC1B, MC1C of an inverter. Figure 15B shows an example of Vsat saturation value signals determined according to the first general control component OM0 and the first signals of modulation MR1A, MR1B and MR1C of redirector arms. The Figure 15C shows a second general control signal OM1 corrected based on saturation value signals.
La figura 16A muestra señales de modulación MC2A, MC2B, MC2C de brazos de ondulador que comprenden una sobremodulación corregida con una segunda señal de componente general de control OM1 corregida. Un ejemplo de forma de una segunda señal corregida de una componente general de control OM1 se representa en la figura 16B. La figura 16C muestra señales de modulación MR2A, MR2B, MR2C de corregido y limitadas a un valor máximo Vmáx en función de la corrección de la componente general de control. Las figuras 17A a 17C representan señales equivalentes a las señales de las figuras 16A a 16C correspondientes. En la figura 17A, la señal MC2A comprende una parte recortada 75 correspondiente a la corrección de la componente general de control OM1. En la figura 17B, la señal de la componente general de control OM1 comprende una parte recortada 76 correspondiente a la corrección para eliminar o disminuir los efectos de los riesgos de saturación. La figura 17C muestra detalladamente una parte limitada de la señal de modulación MR2A de un brazo de redireccionador.Figure 16A shows modulation signals MC2A, MC2B, MC2C of inverter arms comprising a overmodulation corrected with a second component signal General OM1 control corrected. An example of the shape of a second corrected signal of a general control component OM1 is depicted in figure 16B. Figure 16C shows signs of modulation MR2A, MR2B, MR2C corrected and limited to one value maximum Vmax depending on the correction of the general component of control. Figures 17A to 17C represent signals equivalent to the signals of the corresponding figures 16A to 16C. In the figure 17A, the signal MC2A comprises a corresponding clipped portion 75 to the correction of the general control component OM1. In the Figure 17B, the signal of the general control component OM1 it comprises a trimmed part 76 corresponding to the correction to eliminate or lessen the effects of saturation risks. Figure 17C shows in detail a limited part of the signal MR2A modulation of a redirector arm.
Dispositivos de conversión según los modos de realización pueden ser sobre todo alimentaciones sin interrupción, variadores de velocidad, convertidores de energía unidireccionales o bidireccionales entre dos redes de distribución eléctricas que pueden tener características eléctricas muy diferentes o convertidores de frecuencia. La línea de neutro común LN puede estar unida a un conductor de tierra según los tipos de redes o de protecciones de instalación. Esta unión LN puede ser ella misma un conductor de masa o de tierra o una línea común de referencia entre la entrada y la salida del convertidor.Conversion devices according to the modes of realization can be mostly feeds without interruption, variable speed drives, unidirectional power converters or bidirectional between two electrical distribution networks that they can have very different electrical characteristics or frequency converters The common neutral line LN can be connected to a ground conductor according to the types of networks or installation protections. This union LN can itself be a ground or ground conductor or a common reference line between the input and output of the converter.
Los semiconductores de estos convertidores son ventajosamente transistores de puerta aislada denominados IGBT pero se pueden utilizar otros tipos de semiconductores. Los brazos pueden comprenden varios semiconductores conectados en serie y/o en paralelo en función de las tensiones, de las corrientes o de las potencias eléctricas utilizadas. Por ejemplo, las tensiones de entrada o de salida pueden ser desde algunas decenas de voltios a mil voltios para aplicaciones en redes de baja tensión o tener tensiones de varios miles de voltios sobre todo en aplicación de media tensión. Las corrientes de entrada o de salida pueden ser desde varios amperios a más de mil amperios.The semiconductors of these converters are advantageously isolated gate transistors called IGBT but Other types of semiconductors can be used. Arms can they comprise several semiconductors connected in series and / or in parallel depending on the voltages, currents or electric powers used. For example, the tensions of input or output can be from a few tens of volts to thousand volts for applications in low voltage networks or have voltages of several thousand volts especially in application of medium voltage. The input or output currents can be from several amps to more than a thousand amps.
Otra aplicación de un convertidor según la invención puede ser la transformación de energía eléctrica, sobre todo para la sustitución de transformador de media tensión - baja tensión, baja tensión - baja tensión o medía tensión - media tensión.Another application of a converter according to the invention can be the transformation of electrical energy, about all for replacing medium voltage transformer - low voltage, low voltage - low voltage or medium voltage - medium tension.
Este listado de referencias citadas por el solicitante es únicamente para la comodidad del lector. No forma parte del documento de patente europea. Aunque se ha puesto gran cuidado en compilar las referencias, no se pueden excluir errores u omisiones, y la Oficina Europea de Patentes rechaza toda responsabilidad a ese respecto.This list of references cited by the Applicant is solely for the convenience of the reader. No way part of the European patent document. Although it has become great careful to compile references, you cannot exclude errors or omissions, and the European Patent Office rejects all Responsibility in that regard.
\bullet US 20030155893 A1 [0010]US 20030155893 A1 [0010]
Claims (15)
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- medios de redireccionamiento (19) para recibir una tensión (VI) o una corriente eléctrica de entrada (20) y para proporcionar una tensión continua (VDC) en líneas intermedias (L1 y L2) de tensión continua,media redirection (19) to receive a voltage (VI) or a electrical input current (20) and to provide a voltage Continuous (VDC) on intermediate lines (L1 and L2) of voltage keep going,
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- medios de filtrado (C1, C2) de tensión continua conectados en las líneas intermedias (L1, L2),media of filtered (C1, C2) DC voltage connected in the lines intermediate (L1, L2),
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- medios de conversión (2) que tienen al menos dos brazos (2A, 2B) conectados entre dichas líneas (L1, y L2) de tensión continua y salidas para convertir dicha tensión continua en tensiones alternas (VO) de salida, ymedia conversion (2) that have at least two arms (2A, 2B) connected between said lines (L1, and L2) of direct voltage and outputs for converting said continuous voltage into alternating voltages (VO) of exit, and
- --
- una unión común (LN) de conductor de neutro, de masa o de tierra entre una entrada y una salida,a common junction (LN) of neutral, ground or ground conductor between an entrance and an exit,
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